车用6061-T5铝合金的力学特性及各向异性硬化行为的屈服准则

对车用6061-T5铝合金材料进行了拉伸和剪切力学试验研究,获取了不同应变下与挤压方向成不同角度的屈服应力和各向异性系数,分析了材料的各向异性特征;并在此基础之上,使用Hill1948和Karafillis-Boyce(K-B)两种各向异性塑性模型对材料进行了标定研究,发现两种屈服准则能够对特定应变下的单拉屈服应力进行较好的预测,但标定的方程系数随不同塑性应变发生明显变化,因此,为了揭示标定的屈服准则系数随塑性应变的变化规律以便完整描述铝合金的硬化特性,将上述两种屈服准则的系数表达成塑性应变的函数关系式,使得改进后的模型能够准确地描述6061-T5铝合金断裂前的完整力学特征。

6061-T6铝合金中空薄壁型材双轴肩搅拌摩擦焊工具设计与工艺分析

基于双轴肩搅拌摩擦焊热输入的理论分析,建立了焊接工具结构尺寸特征值与待焊工件厚度之间的工程模型.利用该工程模型,设计并优化得到适用于厚度为2.5 mm的6061-T6铝合金薄板的双轴肩搅拌摩擦焊工具.使用该工具对中空薄壁型材进行焊接,并对焊接工艺参数进行优化.结果表明,当焊接工具转速为1000 r/min、焊接速度为600 mm/min时,可以得到综合力学性能最佳的焊接接头,其中正面焊缝焊接接头抗拉强度可达231 MPa,为母材抗拉强度的77%,弯曲角度达180°;反面焊缝焊接接头抗拉强度可达226 MPa,为母材抗拉强度的76%,弯曲角度达180°.

6061-T6铝合金挤压型材高温拉伸性能及模型预测

研究6061-T6铝合金挤压型材在室温(23℃)~500℃范围内的拉伸性能,并对试样断口形貌进行观察与分析。结果表明:随温度的升高,合金抗拉强度和屈服强度呈线性下降趋势,而伸长率则先降后升。温度较低时,合金断口处有大量小韧窝和撕裂楞,以穿晶方式断裂;而在高温条件下,合金断口处小韧窝数量减少,出现大量尺寸较大的孔洞。同时,本试验还对合金抗拉强度、屈服强度和伸长率随温度变化曲线进行了函数拟合,建立了各自的预测模型,为工程应用提供参考。

火灾高温后6061-T6铝合金挤压型材残余力学性能研究

为评估火灾高温后6061-T6铝合金挤压型材的残余力学性能,设计加工了16个标准试件,通过静力拉伸试验和往复滞回试验,研究了过火温度、冷却方式、过火时间等因素对火灾高温后铝合金残余力学性能的影响规律.基于试验数据,得到如下结论：1）火灾高温后,材料弹性模量变化不大,但材料屈服强度、极限强度和断裂强度显著下降;2）过火温度和过火时间是影响强度的主要因素,冷却方式影响不大,温度越高、时间越长,强度下降越明显;3）采用Ramberg-Osgood模型,对火灾高温后材料的循环加载骨架曲线进行拟合,得到循环荷载下的应力-应变关系骨架曲线,为火灾高温后;铝合金结构的抗震性能和抗风性能评估提供了依据.